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摘要：简介安阳钢铁股份有限公司制氧厂分子筛系统的主要参数、构成、作用、重要性，重点总结分子筛系统运行过程中的故障及处理措施。
关键词：空分设备；分子筛系统参数；故障；分析与处理
中图分类号： BO25 文献标识码： A
前言
安阳钢铁股份有限公司制氧厂两套23500m3/h制氧机都是采用了常温分子筛净化空气流程。在现代大、中型空分设备中分子筛净化空气流程已受到越来越广泛的应用。此种流程具有产品提取量大，操作简便，运转周期长和使用安全可靠等诸多优点，它代表着现代空分技术的主导方向。
1分子筛系统的主要参数
空气参数指标
再生用污氮气
2分子筛系统运行过程中出现的常见故障的分析与处理
我厂空分系统的分子筛流程图如图1所示；分子筛系统由分子筛吸附器、电加热器及其所属的阀门构成。兩只吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作，一只吸附，另外一只再生。吸附器的再生分为卸压、加热、冷吹、升压四步。它的作用就是吸附清除原料空气中的水分、乙炔、CO2及一些碳氢化合物从而避免了这些杂质在设备和管道局部聚结和堵塞，保证了空分设备的正常运行。为了使空分设备长期安全可靠地运转，分子筛系统的稳定、安全运行起到了关键作用，它是空分系统中重要的一部分，为此我们要及时准确处理分子筛系统运行过程中的故障。我厂分子筛系统在日常运行中经常出现的故障主要有：
2.1阀门报警程序暂停
当分子筛运行过程中出现阀门报警，即阀门到位信号不符，分子筛再生程序处在等待状态，就需要在半小时内及时检查处理问题。
如：2014年3月25日当班人员发现2#分子筛冷吹时V1217阀信号关不到位，分子筛延时。分析处理措施如下：
1）根据系统阀门的动作就地检查阀门动作情况，如果阀门动作正常，行程开关损毁或无法压合，就可以在DCS上通过程序流程图画面上的跳过按钮使程序往下运行，然后修理行程开关。
2）如果根据系统阀门动作情况就地检查阀门没有动作到位，就需要依次对设备做检查。首先检查电磁阀是否按要求带电或失电，我们可以打暂停手动让其得失电。再看变送器仪表气等是否正常，让仪表处理。
图123500m3/h空分设备分子筛流程图
如果是阀门卡滞我们可以在微机上对分子筛程序打暂停，手动开关几次V1217阀，正常后程序继续往下运行或按跳过按钮让程序往下运行，再选择合适时机处理此阀。处理的步骤如下：
2.1）联系机修，使用叉车，把备用的V1217阀体（DN400/切换蝶阀，要试漏）和法兰密封圈运到现场。
2.2）工艺人员配合监护,不影响分子筛工作。
2.3）维修人员先拆卸阀门螺栓，对角留四条螺栓。如需动火作业割下锈蚀的螺栓，严格动火制度，需要开动火票。附近关闭液氧贮槽放空阀，停止充装作业。
2.4）对角留四条螺栓后，工艺开大空分系统V107、V106阀门开度。保持污氮气放散流量、压力。
2.5）分子筛打暂停，（加热状态，停电加热器），关闭V1226再生气调节阀，如关闭不严，计控手动协助关闭。
2.6）严禁带压拆卸，计控切断V1217阀仪表气，断开控制与阀体螺栓。
2.7）拆卸V1217阀体剩余螺栓，在关闭状态下，使用叉车、吊链吊出阀体。更换新阀。
2.8）回装阀体。计控调校控制部分，连接调试后，交付给工艺。
2.9）工艺打开V1226，调整V106、V107开度，试漏，恢复工作。
2.10）对旧阀泄漏的原因要查找出来，作好修复备用。
2.2阀门泄露
阀门泄露时，会导致分子筛不能完全卸压。如2014年3月5日当班人员发现2#分子筛不能完全卸压，PIS1202压力到0.15MPa左右就不能再下降。当班人员应急处理通过修改PIS1202联锁值使程序往下运行；或者分子筛程序打暂停，手动开V1214阀卸压，让PIS1202压力卸到0，再解除暂停，让分子筛程序继续往下运行。这些都只是应急处理，要完全处理必须找出是哪个阀门泄露，择机更换。
对于此种现象根据图一，我们分析泄漏的阀门可能有：V1204、V1202、V1207、V1212。
下面我们一一分析：
1）排除V1212阀不可能，因为它过来的是污氮气，而污氮气压力只有几十千帕，不足以泄漏进入2#分子筛吸附器。
2）V1217阀的阀径为DN80，它泄漏过来的量也很小，再就是如果它泄漏应该是可以往两边漏，但是当1#分子筛卸压时没出现上述现象，故排除此可能。
3）判断V1202和V1204哪个漏。
a可以用听棒听阀门两侧的气流声，听气流声感觉V1202阀泄漏可能性较大。
b查看TIAS1203的再生曲线，从再生曲线的变化判断哪个阀门泄露。
c把分子筛程序打暂停，手动卸压（PIS1202）到0，看TIS1203、TI1204温度变化趋势，以此判断哪个阀门泄漏可能性大。
2.3阀门卡滞
阀门卡滞即阀门不能或不能完全打开和关闭。阀门卡滞的主要原因是异物进入阀门的轴与轴套之间。为了避免此类事故发生，将阀门轴套由原来的不锈钢轴套更换为铜轴套，并且在轴套加垫圈，这样可以减少轴的磨损，减少异物进入轴与轴套之间。
2.4电磁阀故障
如分子筛卸压阀电磁阀故障引起电磁阀供电电路跳闸，分子筛系统其他阀门断电，从而导致分子筛阻力高连锁空压机轻载，空分系统停车。后来我们把分子筛的泄压阀的电磁阀全部取消，避免此类事故的发生。
2.5分子筛阻力高
当出现分子筛阻力导致分子筛暂停、空压机轻载、去空分塔入口阀关闭等情况发生时，需要及时检查引起分子筛阻力高的原因，根据原因我们采取相应的措施。
（1）卡件故障：分子筛阻力测点因卡件故障产生波动，引起空压机联锁轻载，系统停车。更换卡件通道后，此现象得以消除。
（2）设计不当：分子筛阻力取压管正管在冬天冻堵，引起分子筛阻力偏低。后来通过在取压管加伴热带，更换取压点的位置，这种现象得到消除。
2.6分子筛再生温度不能达到相应值
这种情况可能是电加热器在热吹时调功部分不启动或在运行过程中突然停运。工艺人员应及时发现，通知配电及时处理以免对工艺造成影响。
2.7出分子筛的二氧化碳含量超标
出分子筛的二氧化碳含量超标的原因较多主要有：仪表有误、分子筛失效、装填量不足、再生不完善、空气量过大、分子筛带水、壁流现象、吸入的空气二氧化碳含量高、分子筛床层不平、分子筛长期使用等等原因。它的处理方式一般是先查出引起二氧化碳超标的原因再根据原因制定具体的处理措施直至停车处理。
3小结
分子筛系统是空分系统中非常重要的一部分，因此生产中我们要细心操作，精心维护，对故障隐患争取做到早发现，早处理。使分子筛系统经济稳定运行，从而保证制氧机稳定高效的运行。
参考文献：
[1]《现代空分设备技术与操作原理》
[2]《制氧工问答》
[3]《制氧技术》
作者简介：郑海燕，男，1983年生，2006年毕业于安徽工业大学建筑环境与设备工程专业，现为安阳钢铁股份有限公司制氧厂四车间技术员。
关键词：空分设备；分子筛系统参数；故障；分析与处理
中图分类号： BO25 文献标识码： A
前言
安阳钢铁股份有限公司制氧厂两套23500m3/h制氧机都是采用了常温分子筛净化空气流程。在现代大、中型空分设备中分子筛净化空气流程已受到越来越广泛的应用。此种流程具有产品提取量大，操作简便，运转周期长和使用安全可靠等诸多优点，它代表着现代空分技术的主导方向。
1分子筛系统的主要参数
空气参数指标
再生用污氮气
2分子筛系统运行过程中出现的常见故障的分析与处理
我厂空分系统的分子筛流程图如图1所示；分子筛系统由分子筛吸附器、电加热器及其所属的阀门构成。兩只吸附器为卧式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作，一只吸附，另外一只再生。吸附器的再生分为卸压、加热、冷吹、升压四步。它的作用就是吸附清除原料空气中的水分、乙炔、CO2及一些碳氢化合物从而避免了这些杂质在设备和管道局部聚结和堵塞，保证了空分设备的正常运行。为了使空分设备长期安全可靠地运转，分子筛系统的稳定、安全运行起到了关键作用，它是空分系统中重要的一部分，为此我们要及时准确处理分子筛系统运行过程中的故障。我厂分子筛系统在日常运行中经常出现的故障主要有：
2.1阀门报警程序暂停
当分子筛运行过程中出现阀门报警，即阀门到位信号不符，分子筛再生程序处在等待状态，就需要在半小时内及时检查处理问题。
如：2014年3月25日当班人员发现2#分子筛冷吹时V1217阀信号关不到位，分子筛延时。分析处理措施如下：
1）根据系统阀门的动作就地检查阀门动作情况，如果阀门动作正常，行程开关损毁或无法压合，就可以在DCS上通过程序流程图画面上的跳过按钮使程序往下运行，然后修理行程开关。
2）如果根据系统阀门动作情况就地检查阀门没有动作到位，就需要依次对设备做检查。首先检查电磁阀是否按要求带电或失电，我们可以打暂停手动让其得失电。再看变送器仪表气等是否正常，让仪表处理。
图123500m3/h空分设备分子筛流程图
如果是阀门卡滞我们可以在微机上对分子筛程序打暂停，手动开关几次V1217阀，正常后程序继续往下运行或按跳过按钮让程序往下运行，再选择合适时机处理此阀。处理的步骤如下：
2.1）联系机修，使用叉车，把备用的V1217阀体（DN400/切换蝶阀，要试漏）和法兰密封圈运到现场。
2.2）工艺人员配合监护,不影响分子筛工作。
2.3）维修人员先拆卸阀门螺栓，对角留四条螺栓。如需动火作业割下锈蚀的螺栓，严格动火制度，需要开动火票。附近关闭液氧贮槽放空阀，停止充装作业。
2.4）对角留四条螺栓后，工艺开大空分系统V107、V106阀门开度。保持污氮气放散流量、压力。
2.5）分子筛打暂停，（加热状态，停电加热器），关闭V1226再生气调节阀，如关闭不严，计控手动协助关闭。
2.6）严禁带压拆卸，计控切断V1217阀仪表气，断开控制与阀体螺栓。
2.7）拆卸V1217阀体剩余螺栓，在关闭状态下，使用叉车、吊链吊出阀体。更换新阀。
2.8）回装阀体。计控调校控制部分，连接调试后，交付给工艺。
2.9）工艺打开V1226，调整V106、V107开度，试漏，恢复工作。
2.10）对旧阀泄漏的原因要查找出来，作好修复备用。
2.2阀门泄露
阀门泄露时，会导致分子筛不能完全卸压。如2014年3月5日当班人员发现2#分子筛不能完全卸压，PIS1202压力到0.15MPa左右就不能再下降。当班人员应急处理通过修改PIS1202联锁值使程序往下运行；或者分子筛程序打暂停，手动开V1214阀卸压，让PIS1202压力卸到0，再解除暂停，让分子筛程序继续往下运行。这些都只是应急处理，要完全处理必须找出是哪个阀门泄露，择机更换。
对于此种现象根据图一，我们分析泄漏的阀门可能有：V1204、V1202、V1207、V1212。
下面我们一一分析：
1）排除V1212阀不可能，因为它过来的是污氮气，而污氮气压力只有几十千帕，不足以泄漏进入2#分子筛吸附器。
2）V1217阀的阀径为DN80，它泄漏过来的量也很小，再就是如果它泄漏应该是可以往两边漏，但是当1#分子筛卸压时没出现上述现象，故排除此可能。
3）判断V1202和V1204哪个漏。
a可以用听棒听阀门两侧的气流声，听气流声感觉V1202阀泄漏可能性较大。
b查看TIAS1203的再生曲线，从再生曲线的变化判断哪个阀门泄露。
c把分子筛程序打暂停，手动卸压（PIS1202）到0，看TIS1203、TI1204温度变化趋势，以此判断哪个阀门泄漏可能性大。
2.3阀门卡滞
阀门卡滞即阀门不能或不能完全打开和关闭。阀门卡滞的主要原因是异物进入阀门的轴与轴套之间。为了避免此类事故发生，将阀门轴套由原来的不锈钢轴套更换为铜轴套，并且在轴套加垫圈，这样可以减少轴的磨损，减少异物进入轴与轴套之间。
2.4电磁阀故障
如分子筛卸压阀电磁阀故障引起电磁阀供电电路跳闸，分子筛系统其他阀门断电，从而导致分子筛阻力高连锁空压机轻载，空分系统停车。后来我们把分子筛的泄压阀的电磁阀全部取消，避免此类事故的发生。
2.5分子筛阻力高
当出现分子筛阻力导致分子筛暂停、空压机轻载、去空分塔入口阀关闭等情况发生时，需要及时检查引起分子筛阻力高的原因，根据原因我们采取相应的措施。
（1）卡件故障：分子筛阻力测点因卡件故障产生波动，引起空压机联锁轻载，系统停车。更换卡件通道后，此现象得以消除。
（2）设计不当：分子筛阻力取压管正管在冬天冻堵，引起分子筛阻力偏低。后来通过在取压管加伴热带，更换取压点的位置，这种现象得到消除。
2.6分子筛再生温度不能达到相应值
这种情况可能是电加热器在热吹时调功部分不启动或在运行过程中突然停运。工艺人员应及时发现，通知配电及时处理以免对工艺造成影响。
2.7出分子筛的二氧化碳含量超标
出分子筛的二氧化碳含量超标的原因较多主要有：仪表有误、分子筛失效、装填量不足、再生不完善、空气量过大、分子筛带水、壁流现象、吸入的空气二氧化碳含量高、分子筛床层不平、分子筛长期使用等等原因。它的处理方式一般是先查出引起二氧化碳超标的原因再根据原因制定具体的处理措施直至停车处理。
3小结
分子筛系统是空分系统中非常重要的一部分，因此生产中我们要细心操作，精心维护，对故障隐患争取做到早发现，早处理。使分子筛系统经济稳定运行，从而保证制氧机稳定高效的运行。
参考文献：
[1]《现代空分设备技术与操作原理》
[2]《制氧工问答》
[3]《制氧技术》
作者简介：郑海燕，男，1983年生，2006年毕业于安徽工业大学建筑环境与设备工程专业，现为安阳钢铁股份有限公司制氧厂四车间技术员。